(57)【要約】【課題】全体サイズの小型化、および製造コストの低廉化を図りながら、ロッドを正確に昇降操作および回転操作することができるアクチュエータを提供する。【解決手段】本発明に係るアクチュエータ１は、ロッド２と、該ロッド２をスライド操作するスライド駆動部５と、ロッド２を回転操作する回転駆動部６と、ロッド２のスライド方向の変位量を検出するスライド位置検出部３と、ロッド２の回転角度を検出する角度検出部７とを備える。スライド駆動部５はリニアアクチュエータであり、ロッド２に設けられたムービングマグネット２２と、ロッド２の外周面を囲むように非接触状態で配置されたリニアモータコイル２１とで構成される。スライド位置検出部３はリニアセンサであり、ロッド２に配置された磁性マーク１６と、ロッド２の外周面を囲むように非接触状態で配置された中空筒状のセンサヘッド１７とで構成される。【選択図】図１
2010165925.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロッドと、前記ロッドをスライド操作するスライド駆動部と、軸芯まわりの方向に前記ロッドを回転操作する回転駆動部と、前記ロッドのスライド方向の変位量を検出するスライド位置検出部と、前記ロッドの回転角度を検出する角度検出部とを備えており、
前記スライド位置検出部が、前記ロッドに配置された複数個の磁性マークと、前記ロッドの外周面を囲むように非接触状態で配置された中空筒状のセンサヘッドとで構成されるリニアセンサであり、
前記スライド駆動部が、前記ロッドに設けられたムービングマグネットと、前記ロッドの外周面を囲むように非接触状態で配置されて、該ムービングマグネットと協同してロッドをスライドさせるリニアモータコイルとで構成されるリニアアクチュエータであることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記回転駆動部は、ステータコイルを有する中空筒状の外フレームと、該外フレームの内周面に配置されて、円周状にＮ極、Ｓ極を交互に着磁したロータマグネットを有して、ロッドを外嵌状に保持する中空筒状の内フレームとを含む中空モータで構成されており、
前記ロッドの外周面には、スライド方向に長く転動突起が形成されており、該転動突起に対応して前記内フレームには係合溝が形成されており、
前記内フレームの回転駆動力が前記転動突起を介して前記ロッドに伝えられるとともに、前記ロッドがスライド操作されたとき、前記転動突起が前記係合溝内を摺動移動するように構成されている請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記角度検出部が、前記転動突起に係合する係合凹部を有して、前記ロッドの回転操作に伴って従動回転する中空筒状の回転体と、該回転体を囲む中空筒状の固定体とを含む中空エンコーダであり、
前記ロッドがスライド操作されたとき、前記転動突起が前記係合凹部内を摺動移動するように構成されている請求項２記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記ロッドの先端部には、搬送対象物を着脱自在に保持するためのハンドリング部が設けられており、
前記ロッドが中空筒状に形成されており、
前記ハンドリング部の制御用コードが前記ロッド内に配線されている請求項１乃至３のいずれかに記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記ロッドの先端部には、搬送対象物を着脱自在に保持するための吸着パッドが設けられており、
前記ロッドが中空筒状に形成されており
前記ロッドの上端から該ロッド内の雰囲気を吸引することにより、前記吸着パッドによる搬送対象物に対する吸引力が発揮されるようになっている請求項１乃至３のいずれかに記載のアクチュエータ。
【請求項６】
前記ロッドを囲むように、先端から順に、前記スライド位置検出部と、位置保持用のホルダーと、前記スライド駆動部と、前記中空モータからなる回転駆動部とが、フレームに固定された状態で配置されており、
前記ホルダーは、前記ロッドの外周面に外嵌状に当接する中空筒状の部材であり、該ロッドをスライド方向にスライド変位可能に、しかも回転変位可能な状態で支持しており、
少なくとも前記中空モータと前記ホルダーにより、前記ロッドが軸芯と直交する方向に遊動不能に保持されている請求項２乃至５のいずれかに記載のアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロッドをスライド駆動および回転駆動させるアクチュエータに関する。このアクチュエータは、搬送対象物をハンドリングするピックアンドプレイス装置に適用できる。
【背景技術】
【０００２】
本願発明に係るアクチュエータは、ロッドと、ロッドをスライド操作するスライド駆動部と、ロッドのスライド変位量を検出するスライド位置検出部とを備えるが、同様のアクチュエータは、例えば特許文献１に見ることができる。また、両発明（本願発明と特許文献１に記載の発明）は、リニアセンサでロッドのスライド位置を検出する点でも一致する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１３９５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者等は、ユーザーの要請に応えて、ロッドをスライド方向だけでなく、ロッドを軸芯まわりの方向に回転操作させることを考えた。しかし、特許文献１に係る従来例では、ロッドを回転操作することを全く予定しておらず、これに回転機構を付加することは不可能であると言わざるを得ない。すなわち、例えばスライド駆動部がラック−ピニオン機構などで構成されている場合には、ロッドを回転操作するためには、スライド駆動部の全体を回転させる必要があり、装置が大掛かりとなることが避けられず、また、アクチュエータの全体コストが上昇することが避けられない。
【０００５】
本発明の目的は、アクチュエータ全体のサイズの小型化、および製造コストの低廉化を図りながら、ロッドを正確にスライド操作および回転操作することができるアクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るアクチュエータは、ロッドと、ロッドをスライド操作するスライド駆動部と、軸芯まわりの方向にロッドを回転操作する回転駆動部と、ロッドのスライド方向の変位量を検出するスライド位置検出部と、ロッドの回転角度を検出する角度検出部とを備える。スライド位置検出部は、軸方向に所定のピッチ間隔を置いてロッドに配置された複数個の中空筒状の磁性マークと、ロッドの外周面を囲むように非接触状態で配置された中空筒状のセンサヘッドとで構成されるリニアセンサとする。スライド駆動部は、ロッドに設けられたムービングマグネットと、ロッドの外周面を囲むように非接触状態で配置されて、該ムービングマグネットと協同してロッドをスライドさせるリニアモータコイルとで構成されるリニアアクチュエータとする。
【０００７】
回転駆動部を、ステータコイルを有する中空筒状の外フレームと、該外フレームの内周面に配置されて、円周状にＮ極、Ｓ極を交互に着磁したロータマグネットを有して、ロッドを外嵌状に保持する中空筒状の内フレームとを含む中空モータで構成する。ロッドの外周面には、スライド方向に長く転動突起が形成されており、該転動突起に対応して前記内フレームには係合溝が形成されている。そして、内フレームの回転駆動力が転動突起を介してロッドに伝えられるとともに、ロッドがスライド操作されたとき、転動突起が係合溝内を摺動移動するように構成する。
中空モータは、パルスモータとすることができる。
【０００８】
角度検出部は、転動突起に係合する係合凹部を有して、ロッドの回転操作に伴って従動回転する中空筒状の回転体と、該回転体を囲む中空筒状の固定体とを含む中空エンコーダとする。ロッドがスライド操作されたとき、転動突起が係合凹部内を摺動移動するように構成する。
【０００９】
ロッドの先端部に、搬送対象物を着脱自在に保持するためのハンドリング部を設ける。ロッドを中空筒状に形成する。そして、ハンドリング部の制御用コードをロッド内に配線する。ここでいう制御用コードとは、制御信号の送信用のコードだけでなく、電源供給用のコード等も含む概念である。
【００１０】
ロッドの先端部には、搬送対象物を着脱自在に保持するための吸着パッドを設ける。ロッドを中空筒状に形成する。そして、ロッドの基端から該ロッド内の雰囲気を吸引することにより、前記吸着パッドによる搬送対象物に対する吸引力が発揮されるようにする。
【００１１】
ロッドを囲むように、先端から順に、スライド位置検出部と、位置保持用のホルダーと、スライド駆動部と、中空モータからなる回転駆動部とが、フレームに固定された状態で配置されており、ホルダーは、ロッドの外周面に外嵌状に当接する中空筒状の部材であり、該ロッドをスライド方向にスライド変位可能に、しかも回転変位可能な状態で支持しており、少なくとも中空モータとホルダーにより、ロッドが軸芯と直交する方向に遊動不能に保持されている形態を採ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本願発明においては、スライド駆動部によりロッドをスライド操作できるとともに、回転駆動部によりロッドを回転操作することができるようにしたため、従前と同様のロッドのスライド機能に加えて、ロッドの回転機能をアクチュエータに付与することができる。
【００１３】
加えて、ロッドに設けられたムービングマグネットと、ロッドの外周面を囲むように非接触状態で配置されたリニアモータコイルとで構成されるリニアアクチュエータをスライド駆動部として採用したので、回転駆動部によるロッドの回転角度とは無関係に、ロッドをスライド操作することができる。つまり、ロッドと非接触状態を保ちながら該ロッドをスライド操作できるリニアアクチュエータをスライド駆動部として採用したので、ロッドの回転姿勢状態とは無関係に、ロッドをスライド操作することができる。従って、例えばラック−ピニオン機構からなるスライド駆動部を採用して、当該スライド駆動部自身を回転させるような形態に比べて、装置の簡素化、小型化、およびアクチュエータの全体コストの削減を図ることができる。ラック−ピニオン機構のスライド駆動部に比べて、スライド駆動部自身のコンパクト化を図ることができる点でも優れている。動力ロス無く、ダイレクトにロッドをスライド操作することができるので、アクチュエータの消費電力を抑えて、省エネルギー化に貢献できる。ダイレクトにロッドをスライド操作することができるので、応答速度に優れたアクチュエータを実現できる利点もある。
【００１４】
また、本発明においては、スライド位置検出部として、ロッドに配置された複数個の中空筒状の磁性マークと、ロッドの外周面を囲むように非接触状態で配置された中空筒状のセンサヘッドとで構成されるリニアセンサを採用した。これによれば、実質的にロッドと同軸上にリニアセンサを配置することができるため、ロッドとリニアセンサとをパラレルに配置する形態、すなわち被測定点と測定軸とが異なる場合に不可避となるアッベ誤差の問題を解消して、ロッドのスライド位置の検出精度が格段に向上する。非接触状態でロッドのスライド位置を検出する形態であるため、ロッドの回転姿勢状態とは無関係に、ロッドのスライド位置を検出することができる点でも優れている。
【００１５】
回転駆動部として、ステータコイルを有する外フレームと、ロータマグネットを有して、ロッドを外嵌状に保持する中空筒状の内フレームとで構成される中空モータを採用したので、ギヤ等を含む伝動系の回転駆動部に比べて、回転駆動部自身をコンパクト化して、アクチュエータの省スペース化に貢献できる。動力ロス無く、ダイレクトにロッドを回転操作することができるので、アクチュエータの消費電力を抑えて、省エネルギー化に貢献できる。ダイレクトにロッドを回転操作することができるので、応答速度に優れたアクチュエータを実現できる利点もある。
【００１６】
ロッドの外周面にスライド方向に長く転動突起を形成し、該転動突起に対応して内フレームに係合溝を形成する。そして、内フレームの回転駆動力が転動突起を介してロッドに伝えられるとともに、ロッドがスライド操作されたとき、転動突起が係合溝内を摺動移動するように構成する。これによれば、ロッドがスライド方向に変位された場合でも、常に転動突起と係合溝との係合状態を確保して、スライド位置とは無関係にロッドを回転操作することができる。従って、例えば回転駆動部をスライド移動させる形態に比べて、アクチュエータの全体構造を簡素化し、さらにアクチュエータの低コスト化、コンパクト化に貢献できる。
【００１７】
回転モータの内フレームと外フレームとのクリアランスは極めて小さく、内フレームが水平方向にガタ付くおそれは少ない。このことは、回転モータにより、ロッドをその軸芯と直交する方向に遊動不能に保持することができることを意味し、結果として、回転モータにロッドの軸芯と直交する方向の姿勢保持機構を兼用させることができる。これにより、専用の姿勢保持機構の個数を減じることができるので、アクチュエータの全体構造を簡素化して、さらにアクチュエータのコンパクト化、低コスト化に貢献できる。
【００１８】
角度検出部として、転動突起に係合する係合凹部を有して、ロッドの回転操作に伴って従動回転する回転体と、該回転体を囲む固定体とを含む中空エンコーダを採用して、ロッドがスライド操作されたとき、転動突起が係合凹部内を摺動移動するように構成する。これによれば、ロッドがスライド方向に変位された場合でも、常に転動突起と係合凹部との係合状態を確保して、スライド位置とは無関係にロッドの回転角度を検出することができる。従って、例えば角度検出部をスライド移動させる形態に比べて、アクチュエータの全体構造を簡素化し、さらにアクチュエータの低コスト化、コンパクト化に貢献できる。先の中空モータの場合と同様に、中空エンコーダに、ロッドの軸芯と直交する方向の姿勢保持機構を兼用させることができ、この点でもアクチュエータの全体構造を簡素化して、さらにアクチュエータのコンパクト化、低コスト化に貢献できる。
【００１９】
なお、中空モータとしてパルスモータを採用することができる。この場合には、中空モータに角度検出機能を付与することができるので、別途、先の中空エンコーダなどの角度検出部を設ける形態に比べて、アクチュエータの全体構造を簡素化することができる。アクチュエータ全体のコンパクト化にも貢献できる。
【００２０】
ロッドの外側に制御用コードを配線した場合には、該コードにロッドが接触して、ロッドの正確な動きが阻害されるおそれがある。これに対して本願発明のように、中空筒状に形成したロッド内に、ハンドリング部の制御用コードを配線していると、コードとロッドとが接触するおそれがなく、結果として信頼性に優れたアクチュエータを得ることができる。
【００２１】
同様に、中空筒状に形成したロッド内の雰囲気を吸引することで、吸着パッドの吸引力が発揮されるようにしていると、アクチュエータの信頼性が向上する。すなわち、吸着パッドにホースを直結した場合には、ホースとロッドとが接触するおそれがあるが、本発明においては、かかる不具合は一切生じず、信頼性に優れたアクチュエータを得ることができる。
【００２２】
フレームに、先端から順に、スライド位置検出部と、位置保持用のホルダーと、スライド駆動部と、中空モータからなる回転駆動部とが固定されており、少なくとも中空モータとホルダーにより、ロッドを水平方向に遊動不能に保持する形態を採ることができる。これによれば、先端寄りに配置されたホルダーと、基端寄りに配置された中空モータの二点支持により、確実にロッドを軸芯方向と直交する方向に遊動不能に保持することができる。また、中空モータに姿勢保持機構を兼用させたため、ホルダーのような専用の姿勢保持機構の個数を最小限化することができる。従って、アクチュエータの全体構造を簡素化して、アクチュエータのコンパクト化、低コスト化に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るアクチュエータの構成を示す縦断側面図であり、ロッドが上端位置にあるときの状態を示している。
【図２】本発明に係るアクチュエータの外観斜視図である。
【図３】本発明に係るアクチュエータの要部の縦断側面図である。
【図４】本発明に係るアクチュエータの縦断側面図であり、ロッドが下端位置にあるときの状態を示している。
【図５】本発明に係るアクチュエータの別実施形態を示す、要部の縦断側面図である。
【図６】本発明に係るアクチュエータの別実施形態を示す、要部の縦断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１乃至図４に、本発明に係るアクチュエータを、被対象物であるワークをハンドリングするピックアンドプレイス装置に適用した実施形態を示す。図２に示すように、アクチュエータ１は、縦長のロッド２のまわりに、ロッド２の上下方向（スライド方向）の変位量（Ｚ変位量）を検出するスライド位置検出部３と、姿勢保持用のホルダー４と、ロッド２を上下方向に昇降操作（スライド操作）するスライド駆動部５と、軸芯まわりの方向にロッド２を回転操作する回転駆動部６と、ロッド２の回転角度（角度θ）を検出する角度検出部７とが、下方より記載順に設けられている。
【００２５】
ロッド２の下端部（先端部）には、ワーク８を吸着保持するための吸着パッド９が装着されている。ロッド２の上端部（基端部）には、吸着パッド９に吸着力を与えるための不図示の真空ポンプに至るホース１０が連結されている。これら、スライド位置検出部３、ホルダー４、スライド駆動部５、回転駆動部６、および角度検出部７は、縦長のフレーム１１に固定されている。フレーム１１は、例えばロボットアーム１２に連結して、アクチュエータ１の全体を可動させることができる。尤もフレーム１１は固定であってもよい。
【００２６】
図１において、符号１３はアクチュエータ１の全体を制御するコントローラを示す。コントローラ１３は、スライド位置検出部３および角度検出部７からの検出信号を受信するとともに、該検出信号に基づいて、スライド駆動部５、回転駆動部６および真空ポンプに制御信号を送信して、これらスライド駆動部５等を駆動制御する。
【００２７】
図１に示すように、ロッド２は中空円筒状に形成されており、真空ポンプによりホース１０を介してロッド２内の雰囲気を吸引することにより、吸着パッド９によるワーク８に対する吸引力が発揮される。ロッド２は、下方側に設けられた小径筒部２ａと、上方側に設けられて、該小径筒部２ａよりも外径寸法の大きな大径筒部２ｂとからなる段付き状に形成されている。両筒部２ａ・２ｂは、金属成形品であり、大径筒部２ｂの下端に設けられた雌ねじ部に、小径筒部２ａの上端に設けられた雄ねじ部をねじ込むことにより、両筒部２ａ・２ｂは連結されている。
【００２８】
図１および図３に示すように、スライド位置検出部３は、ロッド２の小径筒部２ａに配置された磁性マーク１６と、小径筒部２ａの外周面を囲むように所定間隔を置いて非接触状態で配置された中空円筒状のセンサヘッド１７とで構成されるリニアセンサである。磁性マーク１６は、軸方向に交互に配置されたリング状の磁性体１６ａと非磁性体１６ｂで構成されており、これら磁性体１６ａ、非磁性体１６ｂの外周面により、小径筒部２ａの外周面の大部分が構成されている。つまり、小径筒部２ａの長さ方向の略全長にわたって、磁性マーク１６が配置されている。そして、センサヘッド１７に内蔵された電磁コイルと、ロッド２側の磁性マーク１６との磁気結合を用いて、ロッド２の上下方向の変位量（Ｚ変位量）を検出する。
【００２９】
図４に示すように、ホルダー４は、内周面にベアリング１９を有する中空筒状の部材であり、ロッド２の大径筒部２ｂの外周面に外嵌状に当接して、軸芯と直交する方向、すなわち水平方向（図示例では左右方向）にロッド２を遊動不能に保持している。また、ホルダー４は、ベアリングの働きにより、ロッド２を上下方向にスライド変位可能に、しかも回転変位可能な状態で支持している。
【００３０】
図１および図４に示すように、スライド駆動部５は、上下にロッド２の挿通を許す開口を有する円筒容器状のハウジング２０と、ハウジング２０の筒壁内面に固定されたリング状のリニアモータコイル２１と、ロッドの外周面に設けられた円筒状のムービングマグネット２２とで構成されるリニアアクチュエータである。ムービングマグネット２２の外周面と、リニアモータコイル２１の内周面との間には、僅かなクリアランスが形成されており、これらムービングマグネット２２とリニアモータコイル２１とが協同することで、ロッド２を昇降させる（Ｚ変位させる）。符号２３は、ロッド２の大径筒部２ｂの外周面に装着されて、ハウジング２０の空隙内で上下方向にスライド変位可能に構成された支持筒を示しており、この支持筒２３の外周面にムービングマグネット２２が固定されている。支持筒２３の下端がハウジング２０の底面に当接することで、ロッド２の下方への抜け止めが図られるとともに、ロッド２の下方への移動限界が規制される。また、支持筒２３の上端がハウジング２０の上面に当接することで、ロッド２の上方への移動限界が規制される。
【００３１】
図２および図４に示すように、回転駆動部６は、ステータコイルを有する中空円筒状の外フレーム２５と、外フレーム２５の内周面に配置された中空円筒状の内フレーム２６とで構成される中空モータである。内フレーム２６はロッド２を外嵌状に保持しており、その内部に円周状にＮ極、Ｓ極を交互に積層状に着磁したロータマグネットが内蔵されている。これら外フレーム２５のステータコイルと内フレーム２６のロータマグネットとが協同して、内フレーム２６を介してロッド２を縦軸まわりに回転操作する（θ変位させる）。
【００３２】
図２および図４に示すように、角度検出部７は、ロッド２の回転操作に伴って従動回転する中空円筒状の回転体３０と、回転体３０を囲む中空円筒状の固定体３１とで構成される中空エンコーダであり、回転体３０側のマグネットと固定体３１側の電磁コイルとの磁気結合に基づいて、ロッド２の回転角度（θ）を検出する。図１および図４に示すように、これら回転駆動部６と角度検出部７とは、リング状の支持体３３に組み付けられて、ユニット部品化された状態で、フレーム１１に固定されている。
【００３３】
スライド駆動部５によるロッド２のＺ変位とは無関係に常にロッド２を確動回転させること、および、ロッド２のＺ変位とは無関係に常にロッド２の回転角度を検出することを目的として、回転駆動部６および角度検出部７と、ロッド２との間にスプライン機構が設けられている。かかるスプライン機構は、ロッド２の大径筒部２ｂの上端外周面に上下方向に長く形成された転動突起３５と、回転駆動部６の内フレーム２６の内周面に刻設された係合溝３６と、角度検出部７の回転体３０の内周面に刻設された係合凹部３７とで構成される。本実施形態では、ロッド２の上端が８本の転動突起３５が放射状に突設されたスプラインシャフトとされており、内フレーム２６および回転体３０とは、該スプラインシャフトの外形形状と一致する内形形状を有するスプラインナットとされている。以上より、ロッド２が昇降操作（スライド操作）されたとき、転動突起３５は、係合溝３６および係合凹部３７との係合状態を維持したまま、これら係合溝３６および係合凹部３７内を摺動移動する。従って、ロッドのＺ変位とは無関係に、常にロッド２と内フレーム２６との間の係合状態が維持され、回転駆動部６によりロッド２を確動させることができる。また、ロッド２のＺ変位とは無関係に、常にロッド２と回転体３０との係合状態が維持され、角度検出部７による確実な回転角度（θ）の検知がなされる。
【００３４】
ロッド２の上端開口を防ぐようにキャップ４０が装着される。ロッド２の回転に伴うホース１０の従動を防ぐため、キャップ４０はカップリング機構を備えるものとなっている。
【００３５】
以上のような構成からなるアクチュエータ１においては、スライド駆動部５により、ロッド２が引き上げられた図１に示す待機位置と、ロッド２が引き下げられて吸着パッド９がワーク２に接触する図４に示すハンドリング位置との間で、上下方向にロッド２を昇降操作することができる（Ｚ変位させることができる）。かかるＺ変位に伴うロッド２の変位量は、リニアセンサからなるスライド位置検出部３により正確に検知される。
【００３６】
図４に示すハンドリング位置において、ポンプを駆動させてホース１０を介してロッド２内の雰囲気を吸引することにより、吸着パッド９によるワーク８に対する吸引力が発揮され、ワーク８を吸着保持することができる。また、ワーク８を吸着保持した状態で、スライド駆動部５を駆動させることにより、図３に示すように、ロッド２を引き上げて、ワーク８を持ち上げることができる。
【００３７】
ワーク８を持ち上げた状態で、回転駆動部６によりロッド２を回転操作することにより、ワーク８の向きを変えることができる。かかる回転駆動部６によるロッド２の回転量は、中空エンコーダである角度検出部７により正確に検知される。ワーク８の向きが所定方向に変更されると、再びロッド２を降ろしてワーク８を載置する。このときのロッド２のＺ変位量もスライド位置検出部３により検知される。
【００３８】
以上のように、本実施形態においては、スライド駆動部５によりロッド２を昇降操作できるとともに、回転駆動部６によりロッド２を回転操作することができるようにしたため、従前と同様のロッド２の昇降機能（Ｚ変位）に加えて、回転機能（θ変位）をアクチュエータ１に与えることができる。
【００３９】
また、ロッド２と非接触状態を保ちながらロッド２を昇降操作することができるリニアアクチュエータをスライド駆動部５として採用したので、ロッド２の回転姿勢状態とは無関係に、ロッド２を昇降操作することができる。従って、例えばラック−ピニオン機構からなるスライド駆動部を採用して、当該スライド駆動部自身を回転させるような形態に比べて、装置の簡素化、小型化、およびアクチュエータ１の全体コストの削減を図ることができる。換言すれば、回転機能を付与したことに伴うアクチュエータ１の複雑化、大型化、或いは全体コストの上昇などを抑えて、装置の簡素化および小型化を図り、全体コストを削減できる。
【００４０】
スライド位置検出部３として、ロッド２の外周面に固定された磁性マーク１６と、ロッド２の外周面を囲むように非接触状態で配置されたセンサヘッド１７とからなるリニアセンサを採用してあると、ロッド２と同軸上にリニアセンサを配置することができるため、アッベ誤差の問題を解消して、ロッド２のＺ変位をより正確に検出することができる。先のスライド駆動部５の場合と同様に、ロッドの回転姿勢状態とは無関係に、ロッドのＺ変位を検出することができる点でも優れている。非接触状態２でロッドのＺ変位を検出する形態であるため、ロッド２の回転姿勢状態とは無関係に、Ｚ変位を確実に検出できる点でも優れている。
【００４１】
回転駆動部６として中空モータを採用したので、ギヤ等を含む伝動系の回転駆動部に比べて、回転駆動部自身のコンパクト化を図ることができる。動力ロス無く、ダイレクトにロッド２を回転操作することもできる。ダイレクトにロッド２を回転操作することができるため、応答速度にも優れる。
【００４２】
角度検出部７として、ロッド２の回転操作に伴って従動回転する回転体３０と、該回転体を囲む固定体３１とを含む中空エンコーダを採用したので、ダイレクトにロッド２の回転角度を検出することができ、検出精度に優れる。
【００４３】
ロッド２と回転駆動部６との間に、転動突起３５（スプラインシャフト）と、係合溝３６を有する内フレーム２６（スプラインナット）からなるスプライン機構を設けて、転動突起３５が係合溝３６内で摺動できるように構成したので、ロッド２がＺ方向に上下動した場合でも、常に係合溝３６と転動突起３５との係合状態が維持される。従って、ロッド２のＺ変位とは無関係に、常にロッド２を確動回転させることができる。
【００４４】
同様に、ロッド２と角度検出部７との間に、転動突起３５（スプラインシャフト）と、係合凹部３７を有する回転体３０（スプラインナット）からなるスプライン機構を設けて、転動突起３５が係合凹部３７内で摺動できるように構成したので、ロッド２がＺ方向に上下動した場合でも、常に係合凹部３７と転動突起３５との係合状態が維持される。従って、ロッド２のＺ変位とは無関係に、常にロッド２の回転角度（θ変位）を検出することができる。
【００４５】
回転駆動部６である中空モータは、内フレーム２６と外フレーム２５とのクリアランスは極めて小さく、中空モータにロッド２の水平方向の姿勢保持機構を兼用させることができる。これにより、専用の水平方向の姿勢保持機構の個数を減じることができるので、アクチュエータ１の全体構造を簡素化して、アクチュエータ１のコンパクト化、低コスト化に貢献できる。本実施形態では、下方寄りにホルダー４を配置し、上方寄りに回転駆動部６の中空モータを配置したので、二点支持により、確実にロッド２を水平方向に遊動不能に保持することができる。
【００４６】
中空筒状に形成したロッド２内の雰囲気を吸引することで、吸着パッド９の吸引力が発揮されるようにしたので、アクチュエータ１の信頼性が向上する。すなわち、吸着パッド９にホース１０を直結した場合には、ホース１０とロッド２とが接触するおそれがあるが、本実施形態に係るアクチュエータ１においては、かかる不具合は一切生じず、アクチュエータ１の信頼性が向上する。
【００４７】
図５に本発明に係るアクチュエータ１の別実施形態を示す。そこでは、先の吸着パッド９に替えて、ロッド２の下端にアームタイプのハンドリング部５０を装着した点が、先の図１乃至図４に示す実施形態と相違する。ロッド２は中空筒状とし、その内部にハンドリング部５０の制御用コード５１を配線してある。それ以外の点は、先の第１実施形態と同様である。
【００４８】
以上のように制御用コード５１をロッド２内に配線してあると、ロッド２にコード５１が接触して、ロッド２の動きが阻害される問題は生じず、アクチュエータ１の信頼性が向上する。
【００４９】
図６に、さらに本発明の別実施形態に係るアクチュエータを示す。そこでは、磁性体１６ａと非磁性体１６ｂとが交互に積層してなる磁性マーク１６が、ロッド２の小径筒部２ａの筒壁内に埋設状に配されている点が、先の図１乃至図４に示す実施形態と相違する。それ以外の点は、先の実施形態と同様であるので、同一部材には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００５０】
回転駆動部６を構成する中空モータは、パルスモータとすることができ、この場合には、角度検出部７を省略することができる。転動突起３５としては、図２のごとく、複数本の転動突起３５がロッド２の外周面に放射状に突設されている形態に限られず、１本の転動突起３５がロッド２の外周面に突設されている形態であってもよく、その場合には、内フレーム２６および回転体３０には、一個の係合溝３６および係合凹部３７を形成すれば足り、要は転動突起３５と係合溝３６等の確実な係合状態を維持しながら、ロッド２のＺ変位に伴って転動突起３５が係合溝３６および係合凹部３７内を摺動できればよい。
【符号の説明】
【００５１】
１  アクチュエータ
２  ロッド
３  スライド位置検出部
４  ホルダー
５  スライド駆動部
６  回転駆動部
７  角度検出部
８  被対象物（ワーク）
９  吸着パッド
１０  ホース
１１  フレーム
１６  磁性マーク
１７  センサヘッド
２５  外フレーム
２６  内フレーム
３０  回転体
３１  固定体
３５  転動突起
３６  係合溝
３７  係合凹部
５０  ハンドリング部
５１  制御用コード
【図１】
2010165925.tif 000003
【図２】
2010165925.tif 000004
【図３】
2010165925.tif 000005
【図４】
2010165925.tif 000006
【図５】
2010165925.tif 000007
【図６】
2010165925.tif 000008